一种防止疲劳驾驶的方法和系统与流程

本发明涉及汽车安全领域，尤其涉及一种防止疲劳驾驶的方法和系统。

背景技术：

疲劳驾驶是指驾驶人在长时间连续行车后，产生生理机能和心理机能的失调，而在客观上出现驾驶技能下降的现象。下述为针对几种现有的检测疲劳驾驶的技术及其不足：

一、通过采集驾驶员头部图像来检测疲劳。该方案可能面临环境差异大的问题如阳光直射、眼镜反光、佩戴墨镜等，无法避免各种方向的光源对镜头的干扰，特别是晚上光线阴暗。其次，由于个体差异性大，导致识别结果可靠程度不高。

二、采集驾驶员的脑电信号、脉搏信号和其他生理指标来检测疲劳。该方案必须使用接触式测量方法(头戴式如帽子、专用眼镜，手腕式等)，不容易被驾驶员接受。

三、用车辆行驶状态来判定疲劳程度。该方案既要考虑道路环境的情况(弯道、坡度等)，又要考虑到不同的驾驶员在道路环境下的不同的驾驶习惯，驾驶员操作行为不合理很难得出是与疲劳驾驶相关联，考虑的因素多，实现的难度大。

技术实现要素：

本发明实施例的目的是提供一种防止疲劳驾驶的方法和系统，能够科学准确地获取同一驾驶员的驾驶时长，主动管控汽车驾驶时间，防止驾驶员疲劳驾驶，保障行车安全。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种防止疲劳驾驶的方法，包括:

通过三维红外人脸识别技术识别驾驶室的驾驶员的人脸，从而获取驾驶员的人脸数据；

当汽车的车速超过预置车速且识别到驾驶室的座椅被占用的数据信号时，判断汽车处于驾驶状态；

记录所述获取的驾驶员的人脸数据表示同一驾驶员时汽车持续处于驾驶状态的时间；

当所述汽车持续处于驾驶状态的时间超过预置第一正常驾驶时间，启动预置的主动安全控制方式。

与现有技术相比，本发明公开的一种防止疲劳驾驶的方法通过首先用三维红外人脸识别技术识别驾驶室的驾驶员的人脸，从而获取驾驶员的人脸数据；然后当汽车的车速超过预置车速且识别到驾驶室的座椅被占用的数据信号时，判断汽车处于驾驶状态；接着记录所述获取的驾驶员的人脸数据表示同一驾驶员时汽车持续处于驾驶状态的时间；最后当所述汽车持续处于驾驶状态的时间超过预置第一正常驾驶时间，启动预置的主动安全控制方式的技术方案，解决了现有技术检测驾驶员疲劳驾驶不科学准确、考虑因素多以及实施难度大的问题，获得科学准确地获取同一驾驶员的驾驶时长，主动管控汽车驾驶时间，防止驾驶员疲劳驾驶，保障行车安全的有益效果。

进一步的，所述预置的主动安全控制方式具体包括:

通过预置提醒方式提醒驾驶员；

当所述汽车持续处于驾驶状态的时间超出预置第二正常驾驶时间时，将汽车的车速限制在预置的限制车速范围内；其中，所述预置第二正常驾驶时间大于预置第一正常驾驶时间。

作为本发明进一步的实施方案，所述预置的主动安全控制方式采用人性化渐进式管理模式，由休息提醒渐变为限速强制休息，提升了汽车主动安全管理模式的智能等级，提升了行车主动安全等级。

进一步的，所述启动预置的主动安全控制方式后包括：

当获取汽车熄火停车信号后，记录所述汽车熄火停车的时间；

若所述汽车熄火停车的时间超过预置休息时间后，停止所述预置的主动安全控制方式的启动。

进一步的，所述预置提醒方式为启动蜂鸣器和启动警示灯中的至少一种提醒方式。

为实现上述目的，本发明实施例还提供了一种防止疲劳驾驶的系统，包括：

人脸数据获取单元，用于通过三维红外人脸识别技术识别驾驶室的驾驶员的人脸，从而获取驾驶员的人脸数据；

驾驶状态判断单元，用于当汽车的车速超过预置车速且识别到驾驶室的座椅被占用的数据信号时，判断汽车处于驾驶状态；

驾驶时间记录单元，用于记录所述获取的驾驶员的人脸数据表示同一驾驶员时汽车持续处于驾驶状态的时间；

安全控制启动单元，用于当所述汽车持续处于驾驶状态的时间超过预置第一正常驾驶时间，启动预置的主动安全控制方式。

与现有技术相比，本发明公开的一种防止疲劳驾驶的方法通过首先通过人脸数据获取单元用三维红外人脸识别技术识别驾驶室的驾驶员的人脸，从而获取驾驶员的人脸数据；然后通过驾驶状态判断单元当汽车的车速超过预置车速且识别到驾驶室的座椅被占用的数据信号时，判断汽车处于驾驶状态；接着，通过驾驶时间记录单元记录所述获取的驾驶员的人脸数据表示同一驾驶员时汽车持续处于驾驶状态的时间；最后通过安全控制启动单元当所述汽车持续处于驾驶状态的时间超过预置第一正常驾驶时间，启动预置的主动安全控制方式的技术方案，解决了现有技术检测驾驶员疲劳驾驶不科学准确、考虑因素多以及实施难度大的问题，获得科学准确地获取同一驾驶员的驾驶时长，主动管控汽车驾驶时间，防止驾驶员疲劳驾驶，保障行车安全的有益效果。

进一步的，所述安全控制启动单元启动的所述预置的主动安全控制方式具体包括:

通过预置提醒方式提醒驾驶员；

当所述汽车持续处于驾驶状态的时间超出预置第二正常驾驶时间时，将汽车的车速限制在预置的限制车速范围内；其中，所述预置第二正常驾驶时间大于预置第一正常驾驶时间。

进一步的，所述防止疲劳驾驶的系统还包括：

安全控制停止单元，用于所述安全控制启动单元启动预置的主动安全控制方式后，当获取汽车熄火停车信号后，记录所述汽车熄火停车的时间；

若所述汽车熄火停车的时间超过预置休息时间后，停止所述预置的主动安全控制方式的启动。

进一步的，所述预置提醒方式为启动蜂鸣器和启动警示灯中的至少一种提醒方式。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的一种防止疲劳驾驶的方法的流程示意图；

图2是本发明实施例2提供的一种防止疲劳驾驶的方法的流程示意图；

图3是本发明实施例3提供的一种防止疲劳驾驶的系统的结构示意图；

图4是本发明实施例4提供的一种防止疲劳驾驶的系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，是本发明实施例1提供的一种防止疲劳驾驶的方法的流程示意图。本实施例1具体包括以下步骤：

s1、通过三维红外人脸识别技术识别驾驶室的驾驶员的人脸，从而获取驾驶员的人脸数据；

s2、当汽车的车速超过预置车速且识别到驾驶室的座椅被占用的数据信号时，判断汽车处于驾驶状态；

s3、记录获取的驾驶员的人脸数据表示同一驾驶员时汽车持续处于驾驶状态的时间；

s4、当汽车持续处于驾驶状态的时间超过预置第一正常驾驶时间，启动预置的主动安全控制方式。

本实施例通过步骤s1采用三维红外人脸识别技术识别驾驶员的人脸数据，来确定驾驶员身份，从而用于步骤s3记录同一个驾驶员持续驾驶汽车的时间。而且，采用三维红外人脸识别技术来识别人脸能够避免光线的干扰，也可适用于夜晚光线昏暗时，识别结果准确可靠。

本实施例步骤s2为判断汽车处于驾驶状态，通过汽车的车速和驾驶室的座椅的占用情况这两方面来确定汽车是否处于驾驶状态，这两方面容易获取，能够现代汽车信息传输技术平台资源，外部接入设备较少，实施起来精简高效，易推广。

本实施例的步骤s3记录同一驾驶员驾驶汽车持续处于驾驶状态的时间，以用于步骤s4判断同一驾驶员驾驶汽车持续处于驾驶状态的时间超过预置第一正常驾驶时间，来启动对汽车的自动管控调节，以避免同一驾驶员超长时间驾驶汽车的问题，从而避免了驾驶员的疲劳驾驶问题。

其中，步骤s4所启动的预置的主动安全控制方式具体包括:

通过启动预置提醒方式提醒驾驶员；

当汽车持续处于驾驶状态的时间超出预置第二正常驾驶时间时，将汽车的车速限制在预置的限制车速范围内；其中，预置第二正常驾驶时间大于预置第一正常驾驶时间。

其中，预置提醒方式为启动蜂鸣器和启动警示灯中的至少一种提醒方式。

本实施例1的步骤s4,在确定同一驾驶员驾驶汽车持续处于驾驶状态的时间超过预置第一正常驾驶时间后，通过预置提醒方式先对驾驶员进行提醒，例如，间隔每2分钟启动一次的咖啡杯状或时钟状的警示灯，以提醒驾驶员进行停车熄火休息。本实施例1所采用的启动蜂鸣器和启动警示灯仅为优选的实施方式，通过替换其它预置提醒方式能够实现提醒驾驶员停止驾驶的实施方式，也在本发明的保护范围之内。

而当驾驶员无视提醒继续驾驶时，汽车持续处于驾驶状态的时间超出预置第二正常驾驶时间，那么此时通过将汽车的车速限制在预置的限制车速范围内，如通过控制发动机从而使车速保持在40km/h以内，以避免此时由于驾驶员疲劳时高速驾驶导致的安全事故；由休息提醒渐变为限速强制休息，通过人性化渐进式管理模式，对发动机运行负荷进行主动管控调节，提升了行车主动安全等级。

而针对新交通法规定的持续驾驶时间不超过4小时要求，本发明第一正常驾驶时间可以优选为4小时。而在实际实施中，也可以根据用户需求对第一正常驾驶时间和第二正常驾驶时间进行设置调整。

具体实施时，本实施例1首先通过三维红外人脸识别技术获取驾驶员的人脸数据；然后，当汽车的车速超过预置车速且识别到驾驶室的座椅被占用的数据信号时，判断汽车处于驾驶状态；并，记录获取的驾驶员的人脸数据表示同一驾驶员时汽车持续处于驾驶状态的时间；最后，当汽车持续处于驾驶状态的时间超过预置第一正常驾驶时间，通过启动预置提醒方式提醒驾驶员，当汽车持续处于驾驶状态的时间超出预置第二正常驾驶时间时，将汽车的车速限制在预置的限制车速范围内。

本实施例1能精确识别同一驾驶员无间歇持续驾驶时间，控制程序精简高效；通过人性化渐进式管理模式，提升了汽车主动安全管理模式的智能等级，提升了行车主动安全等级，具有较高的工程推广应用价值。

参见图2，是本发明实施例2提供的一种防止疲劳驾驶的方法的流程示意图。其中，本实施例2所包括的步骤s1～步骤s4与本发明的实施例1所包括的步骤s1～步骤s4相同，具体实施过程可以参照实施例1的内容，此处不做赘述。而本实施例2还在步骤s4启动预置的主动安全控制方式后还包括步骤s5：

s5、当获取汽车熄火停车信号后，记录汽车熄火停车的时间；

若汽车熄火停车的时间超过预置休息时间后，停止预置的主动安全控制方式的启动。

当驾驶员在汽车启动预置的主动安全控制方式后，实现自主停车熄火进行休息，能通过步骤s5获取汽车停车熄火信号以及时长，来判断驾驶员已进行休息，在休息超过预置休息时间后，解除了对汽车的主动安全控制，使驾驶员能够重新启动汽车并达到正常理想车速。

具体实施时，本实施例2首先通过三维红外人脸识别技术获取驾驶员的人脸数据；然后，当汽车的车速超过预置车速且识别到驾驶室的座椅被占用的数据信号时，判断汽车处于驾驶状态；并，记录获取的驾驶员的人脸数据表示同一驾驶员时汽车持续处于驾驶状态的时间；接着，当汽车持续处于驾驶状态的时间超过预置第一正常驾驶时间，通过启动预置提醒方式提醒驾驶员，当汽车持续处于驾驶状态的时间超出预置第二正常驾驶时间时，将汽车的车速限制在预置的限制车速范围内；最后，若当获取汽车熄火停车信号后，记录汽车熄火停车的时间；并，当汽车熄火停车的时间超过预置休息时间后，停止预置的主动安全控制方式的启动。

本实施例2能精确识别同一驾驶员无间歇持续驾驶时间，控制程序精简高效；通过人性化渐进式管理模式，提升了汽车主动安全管理模式的智能等级，提升了行车主动安全等级，具有较高的工程推广应用价值。

参见图3，是本发明实施例3提供的一种防止疲劳驾驶的系统的结构示意图。本实施例3具体包括以下步骤：

人脸数据获取单元1，用于通过三维红外人脸识别技术识别驾驶室的驾驶员的人脸，从而获取驾驶员的人脸数据；

驾驶状态判断单元2，用于当汽车的车速超过预置车速且识别到驾驶室的座椅被占用的数据信号时，判断汽车处于驾驶状态；

驾驶时间记录单元3，用于记录获取的驾驶员的人脸数据表示同一驾驶员时汽车持续处于驾驶状态的时间；

安全控制启动单元4，用于当汽车持续处于驾驶状态的时间超过预置第一正常驾驶时间，启动预置的主动安全控制方式。

本实施例通过人脸数据获取单元1采用三维红外人脸识别技术识别驾驶员的人脸数据，来确定驾驶员身份，从而用于驾驶时间记录单元3记录同一个驾驶员持续驾驶汽车的时间。而且，采用三维红外人脸识别技术来识别人脸能够避免光线的干扰，也可适用于夜晚光线昏暗时，识别结果准确可靠。

本实施例驾驶状态判断单元2为判断汽车处于驾驶状态，通过汽车的车速和驾驶室的座椅的占用情况这两方面来确定汽车是否处于驾驶状态，这两方面容易获取；优选基于车速传感器获取车速的数据，以及安全气囊总线节点在总线上发布已识别驾驶位座椅占用的数据信号，能够现代汽车信息传输技术平台资源，外部接入设备较少，程序精简高效，具有较高的推广价值。

本实施例通过驾驶时间记录单元3记录同一驾驶员驾驶汽车持续处于驾驶状态的时间，以用于安全控制启动单元4判断同一驾驶员驾驶汽车持续处于驾驶状态的时间超过预置第一正常驾驶时间，来启动对汽车的自动管控调节，以避免同一驾驶员超长时间驾驶汽车的问题，从而避免了驾驶员的疲劳驾驶问题。

其中，安全控制启动单元4启动的预置的主动安全控制方式具体包括:

通过预置提醒方式提醒驾驶员；

当汽车持续处于驾驶状态的时间超出预置第二正常驾驶时间时，将汽车的车速限制在预置的限制车速范围内；其中，预置第二正常驾驶时间大于预置第一正常驾驶时间。

其中，预置提醒方式为启动蜂鸣器和启动警示灯中的至少一种提醒方式。

本实施例的安全控制启动单元4在确定同一驾驶员驾驶汽车持续处于驾驶状态的时间超过预置第一正常驾驶时间后，通过预置提醒方式先对驾驶员进行提醒，例如，间隔每2分钟启动一次的咖啡杯状或时钟状的警示灯，以提醒驾驶员进行停车熄火休息。本实施例3采用启动蜂鸣器和启动警示灯仅为优选的实施方式，通过替换其它预置提醒方式能够实现提醒驾驶员停止驾驶的实施方式，也在本发明的保护范围之内。

而当驾驶员无视提醒继续驾驶时，汽车持续处于驾驶状态的时间超出预置第二正常驾驶时间，那么此时通过将汽车的车速限制在预置的限制车速范围内，如通过控制发动机从而使车速保持在40km/h以内，以避免此时由于驾驶员疲劳时高速驾驶导致的安全事故；通过人性化渐进式管理模式，对发动机运行负荷进行主动管控调节，提升了行车主动安全等级。

而针对新交通法规定的持续驾驶时间不超过4小时要求，本发明第一正常驾驶时间可以优选为4小时。而在实际实施中，也可以根据用户需求对第一正常驾驶时间和第二正常驾驶时间进行设置调整。

具体实施时，本实施例3首先通过人脸数据获取单元1采用三维红外人脸识别技术获取驾驶员的人脸数据；然后，通过驾驶状态判断单元2判断当汽车的车速超过预置车速且识别到驾驶室的座椅被占用的数据信号时，汽车处于驾驶状态；接着，通过驾驶时间记录单元3记录获取的驾驶员的人脸数据表示同一驾驶员时汽车持续处于驾驶状态的时间；最后，通过安全控制启动单元4当汽车持续处于驾驶状态的时间超过预置第一正常驾驶时间，通过启动预置提醒方式提醒驾驶员，当汽车持续处于驾驶状态的时间超出预置第二正常驾驶时间时，将汽车的车速限制在预置的限制车速范围内。

本实施例3能精确识别同一驾驶员无间歇持续驾驶时间，控制程序精简高效；通过人性化渐进式管理模式，提升了汽车主动安全管理模式的智能等级，提升了行车主动安全等级，具有较高的工程推广应用价值。

参见图4，是本发明实施例4提供的一种防止疲劳驾驶的系统的结构示意图。其中，本实施例4的具体结构包括本发明的实施例3所提供的人脸数据获取单元1、驾驶状态判断单元2、驾驶时间记录单元3和安全控制启动单元4，具体实施方式可以参照实施例3的内容，此处不做赘述。而本实施例4另外还包括：

安全控制停止单元5，用于安全控制启动单元4启动预置的主动安全控制方式后，当获取汽车熄火停车信号后，记录汽车熄火停车的时间；

若汽车熄火停车的时间超过预置休息时间后，停止预置的主动安全控制方式的启动。

当驾驶员在汽车启动预置的主动安全控制方式后，实现自主停车熄火进行休息，能通过安全控制停止单元5获取汽车停车熄火信号以及时长，来判断驾驶员已进行休息，在休息超过预置休息时间后，解除了对汽车的主动安全控制，使驾驶员能够重新启动汽车并达到正常理想车速。

具体实施时，本实施例4首先通过人脸数据获取单元1采用三维红外人脸识别技术获取驾驶员的人脸数据；然后，通过驾驶状态判断单元2判断当汽车的车速超过预置车速且识别到驾驶室的座椅被占用的数据信号时，汽车处于驾驶状态；并，通过驾驶时间记录单元3记录获取的驾驶员的人脸数据表示同一驾驶员时汽车持续处于驾驶状态的时间；接着，通过安全控制启动单元4当汽车持续处于驾驶状态的时间超过预置第一正常驾驶时间，通过启动预置提醒方式提醒驾驶员，当汽车持续处于驾驶状态的时间超出预置第二正常驾驶时间时，将汽车的车速限制在预置的限制车速范围内；最后，通过安全控制停止单元5若当获取汽车熄火停车信号后，记录汽车熄火停车的时间；并，当汽车熄火停车的时间超过预置休息时间后，停止预置的主动安全控制方式的启动。

本实施例4能精确识别同一驾驶员无间歇持续驾驶时间，控制程序精简高效；通过人性化渐进式管理模式，提升了汽车主动安全管理模式的智能等级，提升了行车主动安全等级，具有较高的工程推广应用价值。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。